如何在煉油廠中安全地對(duì)高粘度流體進(jìn)行采樣

Matt Dixon

現(xiàn)代精煉廠的任務(wù)是使其整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的價(jià)值不斷增加。要獲取全部?jī)r(jià)值,就必須優(yōu)化精煉工藝中產(chǎn)生的所有產(chǎn)品和副產(chǎn)品。

瀝青是這些副產(chǎn)品中的一種。它是一種稠密的大分子流體,由傳統(tǒng)的真空蒸餾原油工藝中產(chǎn)生。瀝青 — 它可以與混凝料結(jié)合,作為瀝青混凝土出售 — 通常用于建筑業(yè),用于制造道路、跑道、停車場(chǎng)、屋頂和其他應(yīng)用。對(duì)于許多精煉廠來(lái)說(shuō),有機(jī)會(huì)將瀝青的價(jià)值加大。根據(jù) McKinsey 的說(shuō)法,瀝青或?yàn)r青混凝土可以成為精煉廠主要產(chǎn)品的一個(gè)有利可圖的附加值。對(duì)煉油廠來(lái)說(shuō),生產(chǎn)瀝青的價(jià)值不在于產(chǎn)品的高價(jià)值,而在于原料的低成本,”麥肯錫 (McKinsey)的一位顧問表示。“由于終端市場(chǎng)相對(duì)較小,只有非常有限的精煉廠生產(chǎn)任何瀝青混凝土,所以它通常被認(rèn)為是特殊產(chǎn)品之一。

就像任何精煉油產(chǎn)品一樣,成功地獲取瀝青的價(jià)值需要持續(xù)取樣以實(shí)現(xiàn)品質(zhì)和一致性。但是,瀝青是一種高粘度流體,與傳統(tǒng)方法相比,這種流體的取樣 — 通常是通過(guò)離線取樣 — 具有獨(dú)特和挑戰(zhàn)性的差異。讓我們來(lái)探討一下在對(duì)瀝青或其他高粘度流體和液體取樣時(shí)應(yīng)該考慮的一些問題。

避免代價(jià)高昂的堵塞

高粘度流體如果不保持適當(dāng)?shù)臏囟染蜁?huì)趨向于凝固,通常要比傾倒溫度至少高出 20°C/68°F。這意味著高粘度流體取樣系統(tǒng)必須在其設(shè)計(jì)中加入適當(dāng)?shù)募訜嵩?以保持粘性流體的流動(dòng),避免潛在的凝固和系統(tǒng)內(nèi)的堵塞。清除堵塞的管線可能需要技術(shù)人員撬動(dòng)管線,這可能會(huì)造成混亂,并有潛在的危險(xiǎn),而且會(huì)造成停機(jī)。

在整個(gè)取樣設(shè)備中保持適當(dāng)?shù)臏囟仁呛苤匾?從您的管線到分配至容器中的點(diǎn)都應(yīng)如此。簡(jiǎn)化您的取樣系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以幫助您更容易地保持適宜的溫度。例如,您應(yīng)該盡可能地減少系統(tǒng)內(nèi)的彎管和無(wú)關(guān)元件的數(shù)量。此外,您可以采用所謂的噴振式噴嘴,它使用蒸汽夾套來(lái)在系統(tǒng)介質(zhì)通過(guò)其出口點(diǎn)時(shí)為其加熱。

實(shí)地考察筆記

堵塞是我們?cè)趲椭蛻籼幚頌r青取樣系統(tǒng)時(shí)發(fā)現(xiàn)的嚴(yán)重問題之一。一旦您的系統(tǒng)凝固,就很難再讓它正常流動(dòng)起來(lái)。所有的系統(tǒng)介質(zhì)都需要重新熔化,而且不可避免地會(huì)有一些冷點(diǎn),要克服這些是很困難的。通常情況下,凝固的瀝青生產(chǎn)線需要機(jī)械干預(yù) — 這可能會(huì)很昂貴。首先,需要停工來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)工作。其次,瀝青通常流經(jīng) 1 英寸卡套管線,而更換零件的費(fèi)用比小尺寸管線要高。通過(guò)采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施來(lái)避免堵塞是很重要的。

—— Bernhard Montenari,Swagelok Dusseldorf 地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)工程師

安全采集樣品

成功的高粘度流體取樣所需的熱量意味著在整個(gè)取樣過(guò)程中必須采取特別的注意事項(xiàng),以保持操作員的安全。瀝青的流體溫度通常在 204°C/400°F 到 260°C/500°F 之間,這意味著與流體接觸會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重?zé)齻?/p>

可以采取幾種措施以減輕這些安全隱患。首先是在您的取樣系統(tǒng)中加入“無(wú)瓶無(wú)流”機(jī)制。這種技術(shù)禁止系統(tǒng)分配任何液體,除非它感知到有合適的容器來(lái)采集樣品。這可以防止意外執(zhí)行,這個(gè)問題不僅會(huì)造成潛在的安全隱患,而且會(huì)造成需要清理的麻煩。在此,使用合適的容器也很重要,通常是金屬容器,可以處理高溫。

另一個(gè)要采取的安全措施是在取樣點(diǎn)周圍設(shè)置外殼,這樣以保護(hù)操作員在取樣時(shí)免受任何可能的濺射。這樣的外殼也可以用蒸汽加熱,以更好地保持適宜的溫度并防止堵塞。

最后,確保組成瀝青取樣系統(tǒng)的所有元件 — 包括卡套管接頭、閥門等 — 在額定情況下都能適應(yīng)系統(tǒng)介質(zhì)所需的高溫,這一點(diǎn)至關(guān)重要。與您的供應(yīng)商合作,以確保您選擇合適的額定元件。

與取樣專家合作

取樣,無(wú)論是在高粘度應(yīng)用中還是在您的設(shè)施中的任何其他應(yīng)用中,都是幫助確保向您的客戶交付高質(zhì)量產(chǎn)品過(guò)程中的一個(gè)重要部分。它是您驗(yàn)證流體成分,確保規(guī)范符合性,并保持整體盈利能力的方式。

由于這些原因,與能夠?yàn)槟峁?gòu)建和使用關(guān)鍵取樣系統(tǒng)的建議和合適做法的供應(yīng)商合作會(huì)有幫助。世偉洛克現(xiàn)場(chǎng)工程師向世界各地的精煉廠員工提供取樣方面的咨詢。如果您遇到了與高粘度流體取樣或一般產(chǎn)品取樣有關(guān)的挑戰(zhàn),現(xiàn)場(chǎng)工程師可以提供幫助。同時(shí),我們有許多資源致力于幫助工業(yè)專業(yè)人員改善他們的取樣實(shí)踐 — 使用下面的鏈接閱讀更多我們的取樣建議。

實(shí)地考察筆記

多年來(lái),我們與客戶緊密合作,開發(fā)出安全的取樣系統(tǒng),適用于瀝青和其他高粘度流體等特殊流體。如果說(shuō)我要給從事此類工作的人提供一個(gè)通用建議,那就是,簡(jiǎn)單即關(guān)鍵。您在系統(tǒng)中引入的復(fù)雜性越大,出現(xiàn)問題的可能性就越大。

—— Bernhard Montenari

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